大直径深孔采矿爆破震动对凿岩巷道围岩稳定性影响研究

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掘进爆破对巷道围岩影响的研究探讨

ａｄｔｎｉｔｅｇｈｏｈｕｒｕｄｎｏｋｅｒｔｅｂａｔｇｂｒｈｌｓＴｅｓｄｈｗｅｈｔｔｅｒｄｕｉｅｏｈｎｅｓｌｓｒｎｔｆｔｅｓｒｏｎｉｇｒｃｓｎａｈｌｓｎｏｅｏｅ．ｈｔｙｓｏｄｔａｈａｉｓｓｚｆｔｅｅｉｕｃａｋｎｎｅｙｔｅｎｍｅｉａｉｌｔｎｃｕｄｂａｉａｌｔｔｅｓｚｆｔｅｓｒｕｄｎｏｋｍｅｈｎｃｒｐｒｒｃｉｇｒｇｓｔｂｈｕｒｌｓｉｃｍｕａｉｏｌｅｂｃｌｆｈｔｉｅｏｕｏｎｉｇｒｃｃａｉｓｐｏｅｔｏｓｙｉｗｉｈｈｙ
煤
炭工程
２１００年第７期
Байду номын сангаас
掘进爆破对巷道围岩影响的研究探讨
张志雨，林柏泉，李贤忠，宁俊
（中国矿业大学安全工程学院，江苏徐州２１０）２０８
摘
要：采用ＦＡ的非线性动力分析功能，对单孔爆破进行了数值模拟研究，以岩石破裂的ＬＣ
ＺＨＡＮＧＺｉｕ，ＬＮＢｉｕｎ，Ｌａｈ —ｙＩａ —ｑａＩＸｉｎ—ｚｏｇｈｎ，ＮＩＧｕＮＪｎ
（ｃｏｌｆａｅｎｉｅｒｇｈｎｎｖｒｔｆｎｎｎｅｈｏｇ，ｕｈｕ２１０，ＣｉａＳｈｏｏｆｙＥｇｎｅｉ，ＣｉａＵｉｓｙｏＭｉｉｇａｄＴｃｎｌｙＸｚｏ２０８ｈｎ）Ｓｔｎｅｉｏ

对复杂环境岩石大孔径中深孔爆破地震波的控制技术

对复杂环境岩石大孔径中深孔爆破地震波的控制技术
付武;李晓杰;马玉罄;车学春
【期刊名称】《中国矿业》
【年(卷),期】2003(012)011
【摘要】对爆破所产生的地震波、空气冲击波、个别土石飞散、燥音、有毒气体及粉尘等危害的预防与控制,实属人命关天,责任重大的技术问题,特别是随着城市建设的发展,城市中的中、深孔爆破越来越多,然而如何对临近居民区、建筑物附近的岩石实施中、深孔爆破地震波危害的综合控制与研究,则是我们爆破专业人员必须研究和解决的重大难点课题之一.
【总页数】5页(P66-70)
【作者】付武;李晓杰;马玉罄;车学春
【作者单位】沈阳军区工程兵训练大队·大连,116023;大连理工大学·大连,116023;大连市工程爆破工程处·大连,116000;沈阳军区训练大队·大连,116023
【正文语种】中文
【中图分类】TD235.33
【相关文献】
1.低丘缓坡地带露天中深孔爆破岩石大块率的控制技术措施 [J], 汪强
2.中深孔大孔径爆破在武家塔露天煤矿的应用 [J], 陈伟杰
3.大孔径复合掏槽在中深孔爆破中的应用技术 [J], 钟占良;李刚;王焕霞
4.大孔径球形药包中深孔光面爆破 [J], 黄建龙
5.某铁矿大孔径中深孔爆破装药结构对比试验 [J], 李斌; 马元军; 胡劲松; 余伟
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岩石力学巷道围岩应力分布及其稳定性分析

二、巷道围岩弹性区次生应力分析
基本假设： ①围岩为均质，各向同性、线弹性、无蠕变或粘性行为。 ②巷道长度远远大于巷道断面尺寸，符合平面变形条件。 ③巷道深度远远大于巷道断面尺寸，因此可忽略巷道围岩自重。
1、圆形巷道次生应力分布
2 4 a2 1 1 a a r q p 1 2 q p 1 4 2 3 4 cos 2 r 2 2 r r 4 a2 1 1 a q p 1 2 q p 1 3 4 cos 2 r 2 2 r

r r 0
b m a
椭圆形巷道周边次生应力分布随轴比的变化(λ =1/4)
轴比m=b/a
应力
5
1.15p 1.75p
4
1.25p 1.25p
3
1.42p 0.75p
2
1.75p 0.25p1Fra bibliotek2.75p
1/2
4.75p
1/3
6.75p
两帮中央顶底板中央
-0.25p -0.50p -0.58p
三、相邻巷道间的相互影响规律
相邻巷道间的相互影响规律： ①、当巷道断面相同时，其相互影响的距离可定为巷道最大尺寸的3—5倍，当受爆破影响时，可增大为4—6倍。 ②、当相邻巷道中心连线与最大主应力垂直时，巷道间岩柱的应力集中程度增加；当连线与最大主应力一致时，应力集中程度降低巷道可相互起到屏蔽作用。
3、矩形巷道次生应力分布
4、直壁拱形巷道次生应力分布
弹性区围岩应力分布规律： ①、围岩应力中，其决定作用的因素是：原岩应力、侧压系数、断面以及a/r等。 ②、形状对围岩应力的影响往往比断面大小更明显。 ③、不论何种形状的巷道，其围岩应力均随着远离孔边急剧下降，而且应力集中程度越高，下降幅度越明显。 ④、圆形巷道应力集中程度最低，平直周边容易出现拉应力，拐角处容易产生高剪应力。 ⑤、巷道的高宽比对围岩应力分布有重大影响，断面的尺寸应尽量与最大来压方向一致。

岩巷掘进爆破地震效应及围岩稳定性影响研究

岩巷掘进爆破地震效应及围岩稳定性影响研究首先以岩石爆破理论为基础,在理论上研究探讨了巷道掘进爆破机理、爆破地震波的传播规律及效应、爆破地震的预测、爆破震动安全判据和爆破震动控制等。

在断裂力学与损伤力学理论框架下,根据巷道围岩裂纹扩展的起止条件对Ⅰ型和Ⅰ—Ⅱ复合型裂纹的扩展范围进行了计算,得出了在爆破动载荷作用下以上两类裂纹的扩展半径。

在全面分析爆破地震波特征的基础上,分析了爆破地震波的传播、能量、频幅与危害特征,提出在爆破地震波动载荷作用下,岩石与岩体均会产生损伤累积。

根据杨柳煤矿北翼轨道大巷和刘庄煤矿东三轨道大巷道掘进施工现场实际情况,试验优化掘进爆破参数,进行坚硬岩石巷道中深孔爆破。

在理论分析的基础上,制定爆破振动测试方案,采用先进的Blastmate
SeriesⅢ测试仪对巷掘进爆破地震波进行多点多次监测。

回归分析并建立质点振动速度、加速度与比例药量的关系,提出了爆破地震波传播速度和频率之间的关系式;同时根据爆破质点振动速度、加速度以及爆破前后围岩松动圈的变化,分析现场巷道围岩中爆破地震波的传播规律以及与地表爆破震动的差异,并通过分析爆破振动对巷道围岩松动圈的影响,重点分析爆破地震效应对围岩稳定性的影响。

在理论分析和现场监测的基础上,针对目前爆破振动安全判据的指标单一的现状,探讨了我国爆破地震安全判据的缺陷与改进建议,提出应把地震幅值、频谱和持续时间三者同时纳入,建立多参数爆破地震安全判据。

同时,也提出了降低巷道掘进爆破地震效应的技术措施。

隧道爆破振动控制技术研究

隧道爆破振动控制技术研究在施工隧道时，由于物理空间的限制、隧道内外岩石的强度差异等原因，常需要利用爆破技术来进行石头的破碎，方便挖掘。

但是随着隧道越来越“近”城市、越来越复杂的地下构造和地质地形，安全、环保等方面的问题也愈加突出，尤其是因为隧道爆破产生的振动对地下环境、周边的建筑物、桥梁等产生威胁，因此隧道爆破振动控制技术便应运而生。

一、爆破振动的影响因素及特点要想研究隧道爆破时的振动，我们先得了解影响隧道爆破振动的因素和振动的特点。

爆破振动的影响因素主要有：爆炸药的性质、爆炸药的药量、爆炸药包囊厚度、爆破孔的布置方式、爆破孔直径、岩体物理力学特性以及周围环境条件等等。

在高速公路、市区内的隧道、桥梁等狭窄的地域，产生的隧道爆破振动的特点是：1. 振动频率较高2. 振幅很小3. 振动持续时间短4. 具有随机性5. 频繁产生二、隧道爆破振动控制技术的应用现状针对隧道爆破振动影响的问题，目前主要采用以下几种控制技术：1. 引爆药量调整技术通过减少爆炸药量，从而降低振动。

2. 引爆时间依序错延技术在方向、间距等条件固定的情况下，根据预测的振动值大小，采取错延引爆时间，只发生小分段的爆破作业，达到减小整体振动的目的。

3. 阻抗匹配技术采用改善岩体与爆破时间的相互影响关系来达到降低爆破所产生的振动波的强度的目的。

4.防振手段这种技术主要是通过隔振和减振，迫使爆破振动能匀速向周围环境传输，以达到起到防振的目的。

三、隧道爆破振动控制技术研究进展和未来应用方向隧道爆破振动控制技术在国内外的研究已经有了一定的基础。

首先，随着计算机技术的进步，计算模拟成为爆破振动控制技术研究的重要手段。

其中，地震动计算、弹性波传播、岩体力学、爆炸力学等方面的研究成果，为隧道爆破振动控制技术的研究奠定了理论基础。

其次，生物仿生学的出现，使得一些仿生结构、材料被用于隧道爆破振动控制技术的研究。

例如，蜂巢结构、树形结构等，在发挥其原有功能的同时，可以起到隔振和减振的作用。

爆破振动对含结构面边坡稳定性影响研究

爆破振动对含结构面边坡稳定性影响研究岩体是一种不连续、各向异性的非均质结构体,其间断层、节理、裂隙和破碎带等结构面随机分布,爆破振动会对含结构面边坡稳定性产生重要的影响。

钻沟石灰石露天矿边坡岩层之间存在较为明显的结构面,由于受边坡岩体结构面和频繁生产爆破等因素的影响,其稳定性已成为制约矿山安全生产的重要因素。

因此,必须研究爆破振动对含结构面边坡稳定性的影响。

在钻沟石灰石露天矿爆破现场进行地质调查、岩石物理力学指标试验和爆破振动试验,并对现场实测的爆破振动信号进行小波包能量分析。

采用ANSYS/LS-DYNA动力有限元分析软件对矿山边坡进行爆破数值模拟,研究爆破荷载作用下含结构面边坡的动力响应,并提出了邻近边坡爆破的减振措施。

本文主要研究成果如下:(1)通过现场地质调查,得到了矿山边坡结构面的分布情况,即结构面倾向为顺坡方向,与水平夹角为70°,结构面厚度为0.5m。

(2)现场爆破振动试验表明,爆破地震波穿越结构面时,爆破振动速度衰减较为明显,其平均衰减率为48.59%;而地震波未穿过结构面时,其爆破振动速度并没有明显的变化。

小波包分析结果表明,地震波穿越结构面时会造成爆破振动信号高频振动能量比例降低,低频振动能量比例升高。

(3)数值模拟结果表明,地震波穿越结构面时,其前后质点振速幅值的平均衰减率约为50%。

而通过小波包能量分析发现,50Hz左右频带的能量呈衰减趋势,而20Hz左右频带的能量呈增加趋势。

对比现场试验与数值模拟的结果发现,地震波穿越结构面时爆破振动速度平均衰减率为48.59%,而数值模拟所得平均衰减率为56.29%,相对误差为9.68%。

此外,数值模拟的小波包能量分析结果与现场实测的小波包能量分析结果基本一致。

(4)分别考察爆源距离由20m增加到40m,炮孔孔径由160mm减小到90mm,炮孔孔数由三孔减小到单孔起爆,延期时间由25ms增加到65ms以及由无预裂爆破到有预裂爆破时,爆破振动对边坡稳定性的影响相应减小。

隧道开挖施工的爆破振动监测及有效控制研究

隧道开挖施工的爆破振动监测及有效控制研究摘要：本文通过利用案例的形式，对隧道开挖施工爆破振动监测的一些相关内容，进行了简要的分析和阐述，并且在此基础之上，提出了一些有效的控制措施，主旨就是保证隧道开挖施工的质量质量，避免安全事故的发生，也为后续隧道开挖施工工程的展开，提供一些参考性的建议。

关键词：隧道；开挖施工；爆破；振动监测；施工质量由于隧道开挖施工工程本身的一些特性，对施工作业的展开，带来了一些难度，尤其是在爆破方面，若是在施工中任何的一个不小心，都会引发安全事故的发生。

所以，面对这样的情况，一定要对隧道开挖施工爆破振动进行相应的监测，对施工的实际情况，进行全面的掌控，避免出现不按照施工流程展现施工作业的现象。

另外，在隧道开挖施工爆破振动的过程中，一定要采取相应的控制措施，并且深入到任何一个环节中，主要的目的就是保证隧道开挖施工的质量，在保证施工现场处于一个安全、稳定的状态的同时，也提升了良好的经效益。

1 工程案例分析本文以我国某地区隧道开挖施工工程为例，为了改善该地区交通的环境，连接着很多重要的交通干线，穿越山体。

同时，在隧道开挖施工的过程在，上方有一群建筑工程，为隧道开挖施工和爆破方面，都带来了一定的难度。

该项隧道开挖施工的宽度为：宽 15 m、全长739.99 m，并且里程桩号为：k0＋365.738～k1＋159.728。

其中，里程桩号k0＋717～k1＋020，穿越建筑群，长度为303m。

另外，在隧道开挖施工爆破的过程中，根据《爆破安全规程》（GB6722-86）的规定要求，对整个房屋地面质点爆破振动速度，进行相应的监测，并且在所监测的数据点，进行相应的施工作业，隧道围岩的基础本情况如表1所示，表1 该项隧道开挖施工周围岩层情况2 隧道开挖施工的爆破振动监测分析上述工程爆破监测主要是利用DSVM-4C 型振动测试仪、891－Ⅱ型拾振器、计算机、打印机等组成的监测系统，；例如：图1所示。

隧道掘进爆破对支护结构振动效应影响及安全标准

3 5 2 mc t r cos n 2 m 2 r ]e nz e p 4(1 2 ) 4
1 3
5

E m2 2 A1[ r cos n 2 m 2 r n 2 m 2 r 2 sin n 2 m 2 r 1 1 2 4 4
5
初始条件
当
t 0
、
r r0
时，
n2 m2
W 0
3 4r0
则得：cos(
n 2 m 2 r0
)0 4
即：
在荷载边界：得到其中
A A1 0 A
A
rr
t A e 0zb,r r0 0
m
,
cp
3 1 e bn E n 2 m 2 (2n 2 3m 2 ) 1 [ r0 2 cos n 2 m 2 r0 n 2 m 2 r0 2 sin n 2 m 2 r0 bn 1 1 2 4 4

空间轴对称三维柱坐标下，由于轴对称，位移势函数不随角度变化，只与径向、轴向位移和时间相关。
2 1 2 1 2 r 2 r r z 2 c 2 t 2 p
2
采用分离变量法求解波动方程。令 Rr * Z ( z ) * T (t ) 得到：
V 0
Vz mc p A2 r
1 2
mc t cos n 2 m 2 r e nz e p 4
2
其中
A1 C
n2 m2
A2 nA1
根据轴对称柱坐标下应力与位移的关系，有

爆破施工对隧道围岩的稳定性影响分析

爆破施工对隧道围岩的稳定性影响分析摘要：隧道钻爆施工技术在城市山区隧道中应用，可以有效加速施工进度，控制施工成本。

但受周边环境影响，爆破施工对隧道围岩的影响日益突出，特别是爆破振动和爆破应力波的影响已成为制约爆破开挖的主要因素。

关键词：爆破；隧道；围岩；稳定性；爆炸1.隧道开挖爆破产生的破坏和扰动1.爆破的内部作用（1）扩大空腔。

即爆炸使炮孔周围产生破坏，破变大。

（2）压碎区。

又称压缩区，即直接与药包接触的岩石，在爆炸发生后，爆炸产生的爆轰压力激发了在岩石中传播的冲击波，冲击波的强度远远大于岩石的动抗压强度。

使岩石破碎或形成压缩空洞。

（3）破裂区。

即冲击波在通过压碎区后，强度变小，以致于低于岩石的动抗压强度，无法直接造成岩石的破碎。

这种低于岩石动抗压强度的波称为压缩波。

压缩波在压碎区外围的岩石中传播，引起切向拉应力，使得外围的岩石产生径向裂缝。

同时压缩波还会使外围岩石压缩，岩石的应力释放，出现环向裂缝。

径向环向的交互作用，使得岩石被割据成块。

（4）振动区。

在破裂区外围的岩石，应力波强度无法使岩石产生破坏。

但是，这些应力波会产生岩石的弹性振动。

1.2爆破的外部作用外部作用与内部作用相对立。

当药包的中心与自由面的垂直距离低于临界值，则爆炸后，爆炸的破坏作用能到达自由面，造成自由面附近的岩石破坏。

主要从以下几点讨论外部作用。

（1）爆炸产生的冲击波或者应力波在到达自由面后，会发生发射，反射波与入射波相反。

反射波则为拉力波，使得岩石被拉断。

导致岩石从自由面向内部破碎。

（2）自由面反射回来的拉伸波，与裂缝端口处的应力场相互叠加，导致裂缝的延伸。

（3）岩石中的准静态应力场被改变。

使得岩石在自由面方向受到剪切破坏更加容易。

1.隧道围岩应力状态在隧道爆破开挖过程中，爆破冲击荷载使岩体中的细小结构缺陷（如微裂缝、微孔隙等）扩展为宏观裂缝，导致岩体本身的力学性能下降，结构劣化。

同时，爆破和开挖等工程力量破坏了岩体的初始地应力场，导致岩体中的应力重新分布。

煤矿掘进中深孔爆破技术研究

煤矿掘进中深孔爆破技术研究随着煤矿资源的不断开发，煤矿掘进中的深孔爆破技术变得越发重要。

在煤矿生产中，爆破作为最主要的掘进方式之一，深孔爆破技术更是得到了广泛应用。

深孔爆破技术的研究与应用对于提高煤矿开采效率、降低成本、保障矿工安全等方面具有重要的意义。

本文将对煤矿掘进中深孔爆破技术进行探讨，并对其研究进行深入分析和阐述。

一、深孔爆破技术概述深孔爆破技术是指在矿山开采过程中，针对深埋岩体进行的一种高效率、高质量的爆破技术。

在煤矿掘进中，由于煤层深埋、岩体硬度大等特点，深孔爆破技术显得尤为重要。

深孔爆破技术能够有效地破碎和瓦解岩体，提高开采效率，降低生产成本，同时也能保障矿工的安全。

二、深孔爆破技术的关键技术点1. 爆破方案设计爆破方案设计是深孔爆破技术的关键环节之一。

在煤矿掘进中，根据不同的煤层情况和岩体特征，设计出科学合理的爆破方案至关重要。

爆破方案设计需要考虑煤层的产状、节理构造、岩性和整体稳定性等因素，综合实际情况，确定出最佳的爆破参数和布孔方案。

合理的爆破方案设计能够有效地减小爆破振动和岩体位移，保障矿井安全和生产效率。

2. 炸药选择与装药方式在深孔爆破技术中，炸药的选择和装药方式对于爆破效果起着决定性的作用。

炸药的种类和质量直接影响岩石的爆破效果，选择合适的炸药对于提高爆破效率至关重要。

装药方式的选择也需要根据实际情况进行合理的设计，通常采用分段装药和定向装药的方式，能够更好地发挥炸药的爆破作用，提高爆破效果。

3. 爆破参数控制在深孔爆破过程中，爆破参数的控制是确保爆破效果和矿井安全的关键。

爆破参数包括药量、装药密度、装药长度、起爆方式等多个方面，需要根据具体情况进行合理的控制。

科学的爆破参数控制能够最大程度地释放爆破能量，达到理想的爆破效果，并且减小对周围矿岩和矿井设施的影响，确保矿井安全。

4. 爆破振动与岩体位移控制深孔爆破会产生较大的振动和岩体位移，对周围环境和设施造成一定影响，因此需要进行有效的控制。

爆破震动对金堆城东川河隧洞影响分析

爆破震动对金堆城东川河隧洞影响分析摘要东川河引水隧洞是南大扩必需的河流改道工程，其安全运行对露天矿的正常生产具有极其重要的作用。

本文通过对东川河隧洞地质构造分析和爆破震动对隧洞影响的现场监测数据分析与flac 3d软件模拟试验分析，圈定了隧洞危险地段，从而初步找到隧洞薄弱点及影响隧洞安全的不稳定因素，对南露天今后的安全生产作业提供了技术要求及参考依据，保证了矿山正常生产。

关键词爆破震动；隧洞；地质灾害中图分类号tu4 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2012）68-0024-020 引言在金堆城露天矿矿区内，爆破震动诱发地质灾害风险可能性较大的主要设施有东川河引水隧洞、排土场和周围建筑物等。

东川河引水隧洞是金堆城露天矿南扩非常重要的河流改道工程，隧洞的安全运行对露天矿的安全生产起着重要的作用，但该引水隧洞围岩节理、断层构造极为发育，围岩稳定性非常差，距离南露天作业的采场较近（垂直距离最小为47m，水平距离最小为42m）。

工程扰动和自然扰动均会对东川河引水隧洞造成不利影响。

因此，开展爆破震动对矿区周围重要设施有害效应研究十分必要。

通过爆破震动条件下对矿区周围重要设施现场实际监测和数值模拟试验，对爆破震动诱发矿区周围重要设施的安全风险进行分析与评估，制定防灾减灾预案，做到防患于未然的目标。

1 东川河隧洞基本概况1.1 爆破震动对隧洞安全影响爆破震动会对地下隧洞的稳定性会造成很大影响，主要因为爆破震动会导致地下隧洞的岩石力学性质的变坏，如果隧洞周围的围岩构造节理裂隙比较发育，则会造成更大影响。

爆破震动作用会加快原有围岩裂隙的张开与扩展，产生新的裂隙，降低岩体声波的速度，增大围岩渗透系数，从而可能引起地下建筑物、地表或构筑物的倒塌与破裂，隧洞片帮及冒顶等地质灾害。

爆破震动对既有隧洞的影响研究主要从理论分析方法、实验方法和计算机数值模拟方法等几个方面进行。

1.2 东川河引水隧洞东川河发源于东部高山区，流经矿区东部，从南露天境界内流过，全长约9.5km。

新集二矿深部沿空巷道围岩结构稳定性分析

新集二矿深部沿空巷道围岩结构稳定性分析
周鹏举;梁国栋;李纪宝
【期刊名称】《山东煤炭科技》
【年(卷),期】2024(42)2
【摘要】为辨识新集二矿深部沿空巷道围岩结构特征及其稳定性,采用理论分析、数值模拟等手段,分析了08工作面沿空巷道围岩关键参数与特征,模拟了沿空掘进
及回采期间围岩弹塑性变化和应力演化规律,提出了大直径钻孔、钻屑法进行高应
力巷道围岩“卸压-检测”防治方法。

研究表明:“煤柱-顶板”结构是控制深部工
作面巷道围岩稳定的关键因素,影响该结构的主要参数是煤柱宽度与应力状态、基
本顶断裂线位置、关键岩块侧向断裂跨度及其运动形态等;新集二矿深部08工作面沿空风巷留设的10 m煤柱处于塑性状态,能够与顶板、巷道形成稳定“煤柱-顶板”结构,掘巷与回采均不会诱发煤柱和顶板失稳。

【总页数】5页(P30-34)
【作者】周鹏举;梁国栋;李纪宝
【作者单位】中煤新集能源股份有限公司新集二矿
【正文语种】中文
【中图分类】TD322.4
【相关文献】
1.邢东矿深部回采巷道围岩塑性区“蝶形”扩展特征及稳定性控制
2.金属矿深部开采巷道位移监测与围岩稳定性分析
3.深部软岩地层沿空巷道围岩稳定性数值模拟研究
4.赵庄矿深部巷道围岩地应力测定及稳定性因素分析
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爆破对隧道围岩与衬砌结构影响效应研究

中国矿业大学力学与建筑工程学院2014~2015学年度第1学期科研训练学号15115686班级越崎11-2姓名陈升力学与建筑工程学院教学管理办公室爆破对隧道围岩与衬砌结构的影响效应研究（中国矿业大学孙越崎学院11-2班陈升）摘要：在钻爆法施工的隧道中，炸药的爆破效应或多或少会对保留的岩体和衬砌结构产生不利影响。

国内外学者对于判断围岩与衬砌结构在爆破作用下是否发生破坏的研究成果较多，而用以描述不同因素下影响效应的变化情况相对较少，对于影响效应一般规律的探索恰是在工程实践中尤为重要的。

本文以大型有限元程序ANSYS数值计算为基础，根据工程和地质资料建立隧道开挖模型，选用位移和加速度值作为表征量，探索不同支护情况下爆破对围岩与衬砌结构的影响沿着不同方向上的变化规律。

关键词：围岩；衬砌结构；影响效应；ANSYS；支护情况1选题背景及研究意义我国社会经济在不断发展，对交通运输的要求越来越高，尤其是对于关系国民经济命脉的铁路。

方便快捷并且运量大，是最主要的原因之一。

另外，它的安全性并且廉价，则是货物运输最主要的选择因素。

最后，对于国防建设，铁路也是不可替代的。

就以青藏铁路为例，除了它对经济建设有着巨大推力之外，还非常重要的军事战略意义。

铁路要修建在远离城市的地方并且尽量选择最近路线，这样在山岭地带的修建则是在所难免的了。

所以，隧道工程在山岭地区的应用可以克服掉地形的障碍，还可以改善铁路线形，提高行进速度，缩短行驶路程，节省燃料和时间，并且能有效地保护生态环境。

除此之外，还能避免因落石、坍方、雪崩、雪堆等自然因素对铁路的伤害，从而保证行车安全性、提高驾驶和乘坐的舒适性，提高对铁路的防护能力。

我国内地地区山区起伏很多，当铁路穿越山区时，经常面临高程带来的障碍。

而铁路的修建限制在平缓的坡形，因为就铁路本身的性质而言，它无法拔起或下降需要的高程。

并且，难以用绕避的方式消除高程障碍，此时选择直接穿山开挖隧道是最为合理的方式。

对地下采矿大直径深孔爆破的探讨

１）爆破效果好。球形药包的爆破能量利用充分，故矿石破碎块度均匀，大块率仅为１．５％左右；
２２加强松动爆破．考虑到矿房采场爆破时对矿柱产生一定程度的破坏作用，矿柱采场周边岩体受到破坏，矿柱回采时两侧为充填体，为保护充填体，依据 “ 积法的原理” 体，边排孔实行加强松动爆破。
３爆破防冲技术３１孔机理与冲孔原因．冲
３１１孔机理．．冲
在切割槽爆破或矿柱回采爆破中。１２全孔侧向爆破．全孔侧向爆破是沿采场整个高度利用ＶＲＣ法爆破形成竖向切割槽作为自由面，其余炮孔采用柱状药包全孔一次侧向爆破。柱状药包落矿是ＶＣＲ法的变形方案。其特点是：
评论・划・鉴赏规
Ｐｎｕｉｕａｎｈｎｇｉｇｌｎｇｕｈａｉｓａｉ
建筑与发展
ＪａｕＹｕＦａｎｉｎＺｈａＺｈ・３５・
对地下采矿大直径深孔爆破的探讨
王利华
新疆地矿局第四地质大队
【摘
新疆阿勒泰
２）填塞料冲出炮孔后，爆生气体不再受到填塞料的约束，以其
２）采场爆破频率低，装药工艺简单，每个炮孔爆破次数减少，减少爆破作业量；３）爆破能量利用率低，爆破效果差，大块率为６％左右；４）爆破规模大，最大单响药量难以控制，爆破对采场稳定性的

大直径深孔拉底爆破研究与应用

大直径深孔拉底爆破研究与应用摘要：在破碎岩体内开挖堑沟巷道进行拉底，中孔￠ =45mm 钻机在钻进后孔内容易卡钎杆，且施工过程中随时面临着顶板冒顶、垮落等恶劣情况，不管是安全条件还是施工进度都不尽如意。

采用大直径深孔￠ =165mm 拉底，不仅能改善生产作业条件还能提高作业效能，但也面临着两个棘手的问题：下矿斜面的形成和出矿进路的破坏。

本文将着力解决这两个问题。

关键词：大孔拉底；爆破振动；衰减指数；等效药量；拟合；线装药密度工程概况铜山矿采用上向式开采，在采场内施工底部结构时，由于前期开挖后的岩石临近底部堑沟位置，在堑沟内掘进施工遇到特别破碎的岩体，采用常规的中孔拉底无法进行，考虑到安全和施工进度等方面的因素，遂设计大直径深孔爆破形成底部出矿结构。

拉底爆破振动规律出矿进路的振动破坏适应条件在以往经验中，大孔拉底会造成进路眉线处垮塌，以及在形成下矿斜面的过程中，局部岩体爆不动，斜面形状不规整。

矿里对进路进行浇灰保护，具体施工图见图 1。

近区爆破对进路的损坏主要是爆破振动作用。

在《爆破安全规程》中，围岩中等稳定有良好支护允许振动速度 v=20-30cm/s，萨道夫斯基经验公式：v=K×(3 √ Q/R)^a，cm/s；（1）式中：V—介质质点振动速度，cm/s；Q—装药量（齐发爆破的总药量；毫秒微差爆破时取前折算药量，等于各段药量的平方和的开方；秒差爆破时取最大一段的药量），kg；R—爆源至被保护物的距离，m； K—与介质性质、爆破方式等因素有关的系数；a—与传播途径和地质地形等因素有关的指数。

近区爆破振动规律近区爆破，爆破振动衰减指数 a 随着距离的增加，衰减指数变化先快慢，基本上是从 3.0 过渡到 1.0；近距离a 一般取 1.5~2.3；远距离取 1.0~1.5。

k 值取值与自由面的个数、装药结构、起爆顺序、岩石性质、岩体结构等相关，在岩石中通常为 30~180；土壤中为 100~220；岩性越坚硬，k 值越小；k 与 v 成正比，a 与 v 成反比；在近区爆破中，杨年华使用的参数k=43.8、a=1.3[1]，王德胜使用的参数 k=30.4、 a=1.8[2]。

地下洞室围岩稳定性分析与评价

地下洞室围岩稳定性分析与评价地下洞室围岩稳定性是地下工程中非常重要的问题之一，对地下工程的安全和经济运行具有重要意义。

地下洞室围岩稳定性的分析与评价可以帮助我们判断洞室围岩的稳定程度和寿命，为洞室工程的设计和施工提供可靠的依据。

首先，对地下洞室围岩的力学性质进行测试和分析。

这包括围岩的弹性模量、抗压强度、抗剪强度等力学参数的测定。

通过测试和分析得到的力学参数可以为后续的围岩稳定性分析提供基础数据。

其次，对围岩的岩性和结构进行详细的地质调查和研究。

通过对围岩的地质构造、结构洞的位置、破碎度和节理特征等进行详细的调查和研究，可以了解围岩的变形和破坏机理，为后续的稳定性分析提供依据。

然后，进行数值模拟和分析。

根据实际工程情况，可以使用有限元方法或者其他数值模拟方法对围岩的稳定性进行模拟和分析。

通过模拟和分析，可以得到围岩的应变、应力分布以及稳定性指标，进一步评价围岩的稳定性。

最后，根据分析和评价结果，对围岩稳定性进行评价。

根据实际工程要求和标准，可以将围岩的稳定性进行分级评价，确定围岩的稳定等级，并提出相应的建议和措施，以提高围岩的稳定性。

在地下洞室围岩稳定性分析与评价过程中，需考虑不同因素对围岩稳定性的影响。

例如，水文地质条件、地应力状态、围岩的强度参数、地震和地下水位变化等因素都会对围岩的稳定性产生重要影响，需要对这些因素进行综合分析和评价。

总之，地下洞室围岩稳定性的分析与评价是地下工程设计和施工的重要环节。

通过科学的测试、调查、分析和数值模拟，可以全面、准确地评价围岩的稳定性，为地下洞室工程的建设提供可靠的基础。

煤矿开采的爆破振动与环境影响

也不同。
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爆破振动对环境的影响
对地质环境的影响
破坏岩体稳定性
爆破振动可能导致岩体松动、裂缝甚至塌落，影响岩体的稳定性，进而影响矿山的生产安全。
加剧地质灾害
长期、频繁的爆破振动可能诱发地震、滑坡、泥石流等地质灾害，对周边居民和生态环境造成威胁。
对水环境的影响
水体污染
爆破过程中产生的有害物质可能进入地下水或地表水体，导致水体污染。
复，进而改善矿区生态环境。
矿区生态环境的恢复与治理
要点一
总结词
要点二
详细描述
矿区生态环境的恢复与治理主要包括生态系统修复、生物多样性保护等方面。
在煤矿开采过程中，生态系统受到不同程度的破坏。应采取相应的措施，如生态廊道的建设、植被的移植等，修复受损的生态系统，并尽可能恢复其原有的生态功能。同时，加强生物多样性保护，避免珍稀物种的灭绝和生态平衡的破坏。通过矿区生态环境的恢复与治理，实现矿区可持续发展和人与自然的和谐共生。
矿区土壤环境的恢复与治理
总结词
矿区土壤环境的恢复与治理主要包括土壤污染防治、土壤改良和植被恢复等方面。
详细描述
在煤矿开采过程中，土壤和地下水可能受到不同程度的污染。应采取相应的措施，如隔离、吸附等，减少污染物对土壤的渗透和扩散。同时，通过施加有机肥、种植耐旱耐瘠的植物等措施，改良土壤质量，促进植被恢
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矿区环境恢复与治理
矿区地质环境的恢复与治理
总结词
矿区地质环境的恢复与治理是矿区环境恢复的重要环节，主要涉及对采空区的填充、岩土工程治理等方面。
详细描述
在采空区，应及时进行填充，以防止地面塌陷。同时，对于因开采而产生的岩土工程问题，如滑坡、泥石流等，应采取相应的工程措施进行治理，以保障矿区生产和人员安全

煤矿采矿动压对巷道围岩稳定的影响研究

煤矿采矿动压对巷道围岩稳定的影响研究煤炭深井开采是世界上大多数采煤国家目前和将来面临的问题。

随着开采深度的不断加大，巷道围岩的稳定性越来越差，矿压显现强烈等较多不利因素4。

尤其是巷道同时还受到来自工作面推进和回采产生的动压影响3。

由于这些不利因素会导致煤矿开采的经济指标下降，为此本文基于对某煤矿采矿巷道围岩稳定性的影响因素的深入研究，弄清这些影响巷道围岩稳定性的不利因素及其作用机理、程度和范围，为制定相应的控制对策，提高煤炭的回采率以及采场巷道的支护提供依据，对提高采矿巷道的安全性以及改善矿山整体经济效益有非常重大的意义1。

1 巷道围岩失稳破坏的特点一般情况下，深部巷道围岩的变形特征与围岩所承受的压力存在着密切关系，随着开采深度的不断加大，巷道埋深随之增大，上覆岩层的自重应力也增大，两者之间存在线性关系。

在采动应力、上覆岩层的自重应力和构造应力等多重应力的叠加作用下，超过巷道支护体系所能够承受的应力时，深部的巷道围岩的稳定性就会变得很差，甚至破坏。

正由于巷道围岩失稳破坏原因的多重性和各异性，使得巷道围岩失稳破坏的变形形态也存在差异性，因此在多重应力的共同作用下，深部巷道围岩的失稳破坏主要呈现以下几个特点：（1）顶板下沉。

由巷道上方破碎岩体自重压力、上覆岩层压力或其他地应力而引起的垂直应力，因垂直力和上覆岩层构造不同，所以沿纵向巷道的变形也存在较大的差异，成波浪状。

（2）底鼓。

底鼓的产生是由于在垂直压力作用下，底板岩石较软，岩层内有节理发育，水容易进入岩石内部，遇水后岩石单轴抗压强度降低或者是底板岩石含有膨胀性粘土矿物而遇水后膨胀，都可能出现底鼓，底板的起伏不平会影响正常运输。

（3）上帮或者下帮变形。

上帮或者下帮变形产生的原因是在垂直压力或围压力作用下，巷道两帮一帮岩石硬，一帮岩石软（或者破碎）而产生的破坏形态。

（4）两帮挤进。

在垂直应力的作用下，若两帮岩石较软或破碎，而底板岩石却又比较坚硬时就会出现两帮挤进。

煤矿深部岩巷围岩稳定与支护的问题分析

煤矿深部岩巷围岩稳定与支护的问题分析【摘要】随着我国煤矿开采深度的增加，地质条件、岩体破碎、涌水量、地应力以及水头压力等问题逐渐凸显，导致了我国煤矿深部岩巷围岩稳定与支护的问题也日益突出，为了解决这一问题，在各个方面都要付出巨大的成本，包括生产成本、技术措施以及安全措施等。

煤矿深部岩巷围岩与浅部的主要区别在于两者所处的应力环境不同，所以两者的强度及变形会有较大的差别，随着煤层深度的增加，围岩应力有可能会超过其强度而导致破坏失稳，酿成事故。

【关键词】煤矿；深部岩巷；围岩；稳定；支护；问题；分析我国是用煤大国，随着煤炭的用量加大，煤矿浅部的煤炭资源已经逐渐的枯竭，所以我国很多的煤矿开始逐渐的由浅部向深部开采，目前我国很多矿井开采或开拓的深度已经达到了七百米之深，有些煤矿甚至已经达到了一千米，例如开滦、淮南、徐州、邯郸、邢台、新汉煤矿等，一般情况下，我国把深度达到七百至一千米的煤矿称为深部开采煤矿。

深部煤矿的开采研究是从上世纪八十年代初期开始的，以南非为代表，包括英国、德国、俄罗斯、日本以及印度等国家，而我国是从上世纪八十年代末期才开始研究煤矿深部开采的，笔者根据自己的工作经验，在本文中重点分析了煤矿深部岩巷围岩的稳定及其支护问题。

1 高地应力对煤矿深部岩巷围岩稳定与支护的影响分析高地应力是影响煤矿深部岩巷围岩稳定和支护的重要因素，即使在自重应力的作用下，处于八百米左右深度围岩的原岩应力也能够达到二十兆帕左右，而在实际的煤系地层中，又存在着褶皱、断裂和破碎带等，这些都是经过地壳强烈的运动之后形成的，所以在深部煤系当中都存在着较高的构造应力。

据统计，大部分的构造应力要大于围岩的自重应力，例如，水平地应力的大小通常是垂直地应力的1.25～2.50倍；根据典型矿区的地应力测试结果，水平方向上的原岩应力最高可以达到27.18 MPa，而垂直方向上的原岩应力最高可以到达20.1 MPa。

但是我们经过一定方法，例如工程类比法、基于现场变形观测结果的围岩参数反分析计算法以及(基于岩石力学试验结果和修正的H—B准则计算法等对岩体的最高单轴抗压强度进行了综合的分析，得出的结果是其强度只有十五兆帕，远远小于高地应力的大小。